Počítačové sítě IP vrstva

Prezentace na téma: "Počítačové sítě IP vrstva"— Transkript prezentace:

1 Počítačové sítě IP vrstva
Protokoly: IP, ARP, RARP, ICMP, IGMP, OSPF UDP TCP Transportní vrstva ICMP IGMP OSPF Síťová vrstva IP ARP RARP Ethernet driver Vrstva síťového rozhraní

2 Počítačové sítě IP vrstva
Protokoly ICMP, IGMP, OSPF vkládají svá PDU do IP datagramů Protokol IP vkládá IP datagramy do rámců protokolů data-link vrstvy (např. IEEE ) Protokoly ARP a RARP vkládají své zprávy přímo do rámců data-link vrstvy (nikoliv do IP datagramů)

3 Počítačové sítě IP vrstva
IP protokol vytváří datagramy, zajišťuje přenos datagramů (potvrzovaná služba bez spojení - nespolehlivá), v případě potřeby (velikost datagramu > MTU) rozděluje pakety na fragmenty – každý fragment je samostatný datagram. fragmenty sestavuje (defragmentace) IP vrstva na cílovém systému IP poskytuje službu transportním protokolům UDP a TCP, připojuje IP záhlaví před UDP datagramy a TCP segmenty Pořadí přenášených bitů – big endian, tj …………………….

4 Počítačové sítě Schéma IP datagramu
PDU transportní vrstvy IP záhlaví 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 VERSION HLEN TYPE OF SERVICE TOTAL LENGTH IDENTIFICATION FLAGS FRAGMENT OFFSET TIME TO LIVE PROTOCOL HEADER CHECKSUM SOURCE IP ADDRESS DESTINATION IP ADDRESS IP OPTION (PADDING) 1 20 oktetů 32 bitů 32bitů

5 Počítačové sítě IP vrstva
Pole TOS (Type of Service) – specifikace požadavků na přenos datagramu D (Delay) - přenos s minimálním zpoždění T (Throughput) – přenos s maximálním výkonem R (Reliability) – přenos s maximální spolehlivostí C (Cost) – přenos nejméně nákladný Přenos bez zvláštních požadavků TOS=0 Aby nastavení TOS bylo účinné, musí být podporováno všemi směrovači na přenosové cestě 8 9 10 11 12 13 14 15 D T R C

6 Počítačové sítě IP vrstva
Řízení fragmentace Identifikace fragmentu - IDENTIFICATION (16 bitů) Příznak fragmentace – FLAGS (3 bity, 1. je nevyužitý) DF – Don´t Fragment MF – More Fragment nefragmentuje následují další fragmenty poslední fragment Umístění fragmentu v rámci původního datagramu (v počtu oktetů od prvního oktetu datagramu) – FRAGMENT OFFSET (13 bitů) DF MF 1 -

7 Počítačové sítě IP vrstva
Time-to-live – maximální počet průchodů přes mezilehlé směrovače –při průchodu směrovačem je hodnota snížena o 1. Je-li TTL=0 a datagram není v cílové IP síti chybová ICMP zpráva Protokol – identifikátor protokolu, jehož PDU je v datagramu zapouzdřeno IPv4 … ..00 IPv6 … ….41 ICMP. …01 ICMPv6….58 IGMP…..02 UDP……17 TCP………06 Kontrolní součet záhlaví (nikoliv datového obsahu) IP volby kód volby délka parametry proměnná délka

8 Počítačové sítě IP vrstva
IP volby – definované volby: Vytvoření záznamu o směrování (Record Route Option) – kód 0x07 Specifikace striktní přenosové cesty (Strict Source Routing Option) – kód 0x89 Specifikace volné přenosové cesty (Loose Source Routing Option) – kód 0x83 Časový snímek (v msec uplynulých po půlnoci) přenosové cesty (Time Stamp Option) – kód 0x44 Problém IP option: aby volby měly smysl, musely by být implementovány na všech mezilehlých zařízeních (routerech) na přenosové cestě (a to nebývají) IP padding – IP datagramy jsou dorovnávány na hranice 4 oktetového „slova“

9 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP
Protokol ICMP (Internet Control Message Protocol) – informace o chybách a jiných významných událostech IP datagram s ICMP zprávou IP záhlaví ICMP zpráva ICMP záhlaví ICMP data TYP KÓD CHECKSUM

10 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP
ICMP zpráva je generována Cílovým uzlem datagramu, ke kterému se ICMP zpráva vztahuje Jedním z mezilehlých uzlů (směrovačů), kterými tento IP datagram prochází Kdy není ICMP zpráva generována IP datagram přenáší jinou ICMP zprávu Cílová adresa datagramu je typu IP broadcast nebo IP multicast Datagram obsahuje jiný fragment než první (pole FRAGMENT OFFSET) Zdrojová adresa datagramu je , (loopback), IP adresa typu IP broadcast nebo IP multicast

11 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP
ICMP „Echo Request“ – TYP=8, KÓD=0, data ICMP: Identifikátor zprávy Pořadové číslo zprávy Volitelná libovolná data ICMP „Echo Reply“ - TYP=0, KÓD=0, data ICMP – kopie dat z příslušné ICMP „request“ ICMP „Time Exceeded“ - TYP=11, KÓD=0/1, data ICMP : B „0“ + záhlaví inkriminovaného IP datagramu (20B) + dalších 8 B Kód 0 ..hodnota TTL=0 a IP datagram není v cílové IP síti – generuje pouze router Kód 1…vypršel čas pro znovusestavení fragmentů datagramu - generuje pouze cílový uzel

12 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP
ICMP „Destination Unreachable“- TYP=3, KÓD=0 - 15, data ICMP: 4B „0“ + záhlaví inkriminovaného IP datagramu (20B) + dalších 8 B kód význam Nedostupná IPsíť 6 Cílová IP síť neznámá 1 Nedostupný IP host 7 Cílový IP host neznámý 2 Nedostupný protokol 9 Administrativní zákaz přístupu do IP sítě 3 Nedostupný port 10 Administrativní zákaz přístupu k IP hostu 4 Nutná fragmentace, nastaven D příznak 11 Nedostupná IP síť pro požadovanéTOS 5 Určený router selhal (při IP volbě „Source Routing“) 12 Nedostupný IP host pro požadovanéTOS

13 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP
ICMP „ Redirect Error“ – TYP=5, KÓD=0 - 3, data ICMP: IP adresa směrovače, na který měl být datagram poslán (4B) záhlaví inkriminovaného IP datagramu (20B) dalších 8 B datagramu generuje směrovač, na který byl (nekorektně) datagram zaslán host R1 R2 (1) (2) IP datagram (3) ICMP

14 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP – ICMP 5 „Redirect Error“
ICMP „Redirect Error“ generuje pouze směrovač Zdrojový uzel v ICMP zprávě má IPadresy: Cílového uzlu (adresa nastavená v datagramu, která způsobila vyslání ICMP zprávy) Směrovače, kam měl být datagram správně poslán Směrovače, kam byl datagram poslán nesprávně a který ICMP zprávu vygeneroval Kód 0 - přesměrování pro IP síť 1 - přesměrování pro IP host 2 - přesměrování pro IP síť a TOS 3 - přesměrování pro IP host a TOS

15 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP
ICMP „ Time Stamp Request/Reply“ – TYP=13/14, KÓD=0 , data ICMP: Identifikátor (2B), pořadové číslo zprávy (2B) Čas odeslání (v msec uplynulých od půlnoci) (4B) Čas přijetí (4B) Čas odeslání odpovědi (4B) request reply RTT – Round-trip Time

16 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP
ICMP „ Source Quench Error“ – TYP=4, KÓD=0 , data ICMP: 32 bitů „0“ (4B) záhlaví inkriminovaného IP datagramu (20B) dalších 8 B datagramu může generovat směrovač nebo cílový systém, který „nestíhá“ ICMP „ Parameter Problems Error“ – TYP=12, KÓD=0/1 , data ICMP: Ukazatel na chybný oktet v datagramu (1B) + 24 bitů „0“ (3B) Kód 0 – chyba v hodnotě parametru Kód 1 – požadovaný parametr (volitelný) chybí

17 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP
ICMP „ Address Mask Request/Reply“ – TYP=17/18, KÓD=0, data ICMP: Identifikátor (2B), pořadové číslo zprávy (2B) Maska IP podsítě, ke které je síťové rozhraní připojeno (4B) „ Request“ generuje uzel (např. bezdiskový terminál) po zapnutí „Reply“ generuje uzel podsítě ICMP „ Router Solicitation“ – TYP=10, KÓD=0, data=0 ICMP „ Router Advertisement“ – TYP=9, KÓD=0, data: Počet (N) zaslaných IP adres směrovačů(1B), velikost adresy (1B), doba platnosti (v sec) N x (IP adresa směrovače (4B)+ úroveň preference (4B)) 0x00 – normální 0x80 - nesmí být default router

18 Počítačové sítě IP vrstva – protokol ICMP
Seznam typů ICMP zpráv